[发明专利]一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试系统与装置

权利要求书

1.一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试系统，其特征在于：包括通过风电现场就地控制系统数据相连的RTDS半实物仿真系统和风电主控室远程控制系统；所述RTDS系统包括RSCAD仿真软件和硬件仿真器，硬件仿真器包括I/O输入输出接口，RSCAD仿真软件用于编写和设计风力发电机仿真模型；所述RTDS半实物仿真系统对风力发电机及其现场环境进行仿真模拟，实现实际被控对象及其物理过程的硬件在环仿真功能。

2.如权利要求1所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试系统，其特征在于：

所述风力发电仿真模型包括机械模型、电气模型和风场模型；

所述机械模型包括风轮转矩子模型、风力机子模型、齿轮箱传递模型、液压系统子模型和机械负载力矩子模型，机械模型用于实现对风力发电机组机械部分的机械力学特性的仿真建模；

所述电气模型包括发电机子模型、变压器转换模型和电网负载子模型，电气模型用于实现风力发电机组电气部分的电磁学特性的仿真建模；

所述风场模型包括风速子模型、温度子模型、湿度子模型和雷电天气子模型，风场模型用于实现风力发电机组动力来源及其所处环境的仿真模型。

3.如权利要求2所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试系统，其特征在于：所述机械模型、电气模型和风场模型分别单独占用RTDS系统的一个处理器，模型之间通过RTDS系统的实时信号同步实现分布式运算。

4.如权利要求2所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试系统，其特征在于：所述风电现场就地控制系统包括主控系统、变桨控制系统和变流系统，用于实现风力发电机组的现场控制。

5.如权利要求2所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试系统，其特征在于：所述主控系统采用实际工程使用的风电主控制器，控制器内运行真实工程的控制逻辑和安全链策略；所述变桨控制系统采用实际工程使用的风电变桨控制器，控制器内运行真实工程的变桨控制逻辑；所述变流系统采用实际工程使用的机侧变流控制器，运行实际的变流变频控制策略。

6.如权利要求2所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试系统，其特征在于：所述风电主控室远程控制系统包括风电SCADA系统、场内通信系统和辅助测量系统，用于实现风力发电机组的远程控制和调度。

7.如权利要求2所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试系统，其特征在于：所述风电SCADA系统包含SCADA服务器和操作站，负责对风电现场就地控制系统采集的信号进行统一监控，并对风机下达控制指令；所述场内通信系统实现风电场的网络拓扑模拟，包括多种网络通信设备；所述辅助测量系统实现风速风向、电能质量、温湿度环境等信号的测量。

8.一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试装置，其特征在于：包括依次连接的通信系统、RTDS机柜、RTDS操作站和交换机，交换机通过功能安全测试站和信息安全测试站分别接入通信系统；还包括分别接入通信系统的辅助测量操作站、SCADA服务器和SCADA操作站。

9.如权利要求8所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试装置，其特征在于：所述RTDS机柜包括若干风机控制柜和至少一个辅助测量机柜。

10.如权利要求8所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试装置，其特征在于：所述风机控制柜包括变桨控制器、主控制器和交流控制器。

11.如权利要求8所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试装置，其特征在于：所述辅助测量机柜包括测风站仪表、电能质量仪表和温湿度仪表。

12.如权利要求8所述的一种基于RTDS的风电控制系统功能及信息安全测试装置，其特征在于：所述RTDS操作站、功能安全测试站、信息安全测试站、辅助测量操作站和SCADA操作站均为独立的计算机设备。